JP5969903B2 - Control method of unmanned moving object - Google Patents

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本発明は、遠隔操縦用カメラを搭載した無人移動体の移動を遠隔操縦する際に用いるのに好適な無人移動体の制御方法に関するものである。   The present invention relates to a control method for an unmanned mobile object suitable for use in remote control of the movement of an unmanned mobile object equipped with a remote control camera.

従来、上述した無人移動体の制御方法としては、例えば、特許文献1に記載された方法が知られており、この無人移動体の制御方法では、ロボットに搭載されたカメラから伝送されてユーザインターフェイスの画面上に映し出されるロボット周辺の画像に対して、ポイント&クリック操作入力することにより、ロボットが移動すべき方向を指示するようにしている。   Conventionally, as a method for controlling the above-described unmanned moving body, for example, a method described in Patent Document 1 is known. In this unmanned moving body control method, a user interface is transmitted from a camera mounted on a robot. A point-and-click operation is input to the image around the robot displayed on the screen to indicate the direction in which the robot should move.

上述した無人移動体の制御方法において、屋内を低速度で移動するような小型の無人移動ロボットの制御に適用した場合には、ポイント&クリック操作によって数メートル先の目標を指示するだけで、無人移動ロボットを支障なく移動させることができる。しかし、屋外を30km/h程度の高速度で移動する無人車両型ロボットの場合には、例えば、市街地のような右左折の多い場所において、適切な移動方向の指示を迅速に行うことができないという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっていた。   In the above-described unmanned mobile control method, when applied to the control of a small unmanned mobile robot that moves indoors at a low speed, it is not necessary to specify a target several meters ahead by point-and-click operation. The mobile robot can be moved without hindrance. However, in the case of an unmanned vehicle type robot that moves outdoors at a high speed of about 30 km / h, for example, in a place where there are many right and left turns such as an urban area, it is not possible to promptly specify an appropriate moving direction. There is a problem, and it has been a conventional problem to solve this problem.

そこで、本願発明の発明者らは、低速度で移動する無人移動体に対しては勿論のこと、例えば、右左折の多い場所を高速度で移動する無人移動体に対しても、きめ細かい移動方向の指示を迅速且つ簡単に行うことが可能であることを目的として、特許文献2として出願している。   Therefore, the inventors of the present invention are not limited to an unmanned moving body that moves at a low speed, for example, an unattended moving body that moves at a high speed in a place where there are many right and left turns. The application has been filed as Patent Document 2 for the purpose of being able to promptly and easily perform this instruction.

特表2003−532218号公報Special table 2003-532218 gazette 特開2011−170844号公報JP 2011-170844 A

特許文献2の制御方法は、以下のいずれかの操作によって、無人移動体の向かうべき方向を指示するものである。
(1)遠隔操縦装置表示部上におけるポイント&クリック操作入力により、無人移動体の旋回位置及び旋回方向を指示する。
(2)無人移動体の分岐路認識機能により分岐路と認識したIDをもとに、遠隔操縦装置表示部に分岐路を表示させ、そのいずれかを操縦装置で選択する。
The control method of Patent Document 2 instructs the direction in which the unmanned mobile body should go by any of the following operations.
(1) The turning position and turning direction of the unmanned moving body are instructed by a point-and-click operation input on the remote control device display unit.
(2) Based on the ID recognized as a branch path by the branch path recognition function of the unmanned mobile body, the branch path is displayed on the remote control device display unit, and one of them is selected by the control device.

ここで「ポイント&クリック操作」とは、所望の位置にカーソルを移動させるのに続いて、このカーソルを移動させた位置でクリックして画像上にて指し示す一連の操作のことである。   Here, the “point and click operation” refers to a series of operations indicated by clicking on the position where the cursor is moved and pointing on the image after the cursor is moved to a desired position.

しかし、ポイント&クリック操作においては、ポインティングデバイスを必要とするため、片手での操縦が困難となる。特に、ポインティングデバイスとしてタッチペンなどを使用する際には片手操縦が事実上不可能であった。
また、分岐路認識に基づく選択の場合、無人移動体が事前に認識できなかった分岐路方向には進むことができない。
さらに、無人移動体の挙動が限定されるため、例えば道が存在しない平原などでは適切な行動指示ができない、という問題点があった。
However, since the pointing device requires a pointing device, it is difficult to control with one hand. In particular, when a touch pen or the like is used as a pointing device, one-handed operation is virtually impossible.
In addition, in the case of selection based on branch path recognition, it is not possible to proceed in a branch path direction that the unmanned mobile body cannot recognize in advance.
Furthermore, since the behavior of the unmanned mobile body is limited, there is a problem that an appropriate action instruction cannot be given on a plain where there is no road, for example.

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、操縦が容易であり、無人移動体が事前に認識できなかった分岐路方向に無人移動体を進ませることができ、道が存在しない平原などでも適切な行動指示ができる無人移動体の制御方法を提供することにある。   The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, the object of the present invention is that the unmanned moving body can be advanced in the direction of the branch road that the unmanned moving body cannot recognize in advance, and an appropriate action instruction can be given even on a plain where there is no road. It is to provide a method for controlling an unmanned mobile body.

本発明によれば、無人移動体を遠隔操縦装置により遠隔操縦する無人移動体の制御方法であって、
無人移動体は、その前方の画像を撮影する遠隔操縦用カメラを有し、
遠隔操縦装置は、遠隔操縦用カメラの前記画像を表示する表示部と、マーカー移動手段とを有し、
前記表示部は、無人移動体が向かう目標位置を示すマーカーを表示し、
前記マーカーは、表示部上の無人移動体の現在位置からその移動方向に離れた位置に表示され、現在位置と前記マーカーとの表示部上の間隔は、無人移動体の移動速度に比例し、
マーカー移動手段は、前記マーカーを表示部上で移動可能であり、
マーカー移動手段により表示部上で前記マーカーを移動することにより、表示部上の前記マーカーの位置に相当する世界座標系における目標位置に向かって無人移動体を移動させる、ことを特徴とする無人移動体の制御方法が提供される。
According to the present invention, there is provided a control method for an unmanned moving body that remotely controls the unmanned moving body by a remote control device,
The unmanned mobile body has a remote control camera that captures an image in front of it.
The remote control device includes a display unit that displays the image of the remote control camera, and marker moving means,
The display unit displays a marker indicating a target position to which the unmanned mobile body is headed,
The marker is displayed at a position away from the current position of the unmanned moving object on the display unit in the moving direction, and the interval on the display unit between the current position and the marker is proportional to the moving speed of the unmanned moving object,
The marker moving means is capable of moving the marker on the display unit,
By moving the marker on the display unit by the marker moving means, unmanned moving, characterized in that, to move the unmanned movable body toward the target position in the world coordinate system corresponding to the position of the marker on the display unit A body control method is provided.

また、前記無人移動体又は遠隔操縦装置は、無人移動体側の世界座標系と遠隔操縦装置側の画像座標系との間でリアルタイムに座標変換する座標変換機能を有する。   The unmanned mobile body or the remote control device has a coordinate conversion function for performing coordinate conversion in real time between the world coordinate system on the unmanned mobile body side and the image coordinate system on the remote control device side.

また、前記無人移動体は、その現在位置と目標位置との間に障害物が存在する場合、障害物を回避して目標位置に向かって移動する障害物回避機能を有する。   The unmanned moving body has an obstacle avoidance function of moving toward the target position while avoiding the obstacle when there is an obstacle between the current position and the target position.

また、前記無人移動体は、分岐路を認識した場合、目標位置に向かう分岐路方向を自律的に選択して移動する分岐路認識機能を有する。   Further, the unmanned mobile body has a branch path recognition function that autonomously selects and moves the branch path direction toward the target position when the branch path is recognized.

また、前記マーカー移動手段は、方向を指示できるジョイスティック又はハンドルである、ことが好ましい。   The marker moving means is preferably a joystick or a handle that can indicate a direction.

上記本発明の方法によれば、マーカー移動手段により遠隔操縦装置の表示部上でマーカーを移動することにより、表示部上のマーカーの位置に相当する世界座標系における目標位置を連続的に指示し、目標位置に向かって無人移動体を移動させることができる。
マーカー移動手段の操作は、表示部上でマーカーを移動する操作のみであるため、操作量が減ることにより、操縦が容易になる。
また、無人移動体が分岐路を事前に認識できなかった場合でも、分岐路でそれを認識し目標位置のある方向に無人移動体を進ませることができる。
さらに、道が存在しない平原などでも、マーカーで無人移動体が向かうべき目標位置を示すことができ、適切な行動指示ができる。
According to the above-described method of the present invention, the target position in the world coordinate system corresponding to the position of the marker on the display unit is continuously indicated by moving the marker on the display unit of the remote control device by the marker moving means. The unmanned moving body can be moved toward the target position.
Since the operation of the marker moving means is only an operation of moving the marker on the display unit, maneuvering is facilitated by reducing the amount of operation.
Further, even when the unmanned mobile body cannot recognize the branch path in advance, it can recognize the branch path and advance the unmanned mobile body in the direction of the target position.
Furthermore, even in a plain where there is no road, the marker can indicate the target position to which the unmanned mobile body should head, and appropriate action instructions can be given.

本発明の無人移動体の制御方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the control method of the unmanned mobile body of this invention. 無人移動体の構成図である。It is a block diagram of an unmanned mobile body. 無人移動体の制御機器のブロック図である。It is a block diagram of the control apparatus of an unmanned mobile body. 無人移動体の制御方法に採用される座標変換の概念図である。It is a conceptual diagram of the coordinate transformation employ | adopted as the control method of an unmanned mobile body. 無人移動体の車両制御用コンピュータが有する機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function which the computer for vehicle control of an unmanned mobile body has. 障害物回避機能と分岐路認識機能を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an obstruction avoidance function and a branch path recognition function.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の無人移動体Bの制御方法を示す模式図である。
本発明の制御方法は、図1に示すように、無人移動体Bを遠隔操縦装置Aにより遠隔操縦する無人移動体Bの制御方法である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for controlling the unmanned mobile body B of the present invention.
The control method of the present invention is a control method for an unmanned mobile body B in which the unmanned mobile body B is remotely controlled by a remote control device A as shown in FIG.

図2は、無人移動体Bの構成図である。
無人移動体Bは、自律して走行可能であり、車両制御用コンピュータ10及びこの車両制御用コンピュータ10とLAN11(図3参照)を介して接続される自律移動用コンピュータ30によって制御される。
FIG. 2 is a configuration diagram of the unmanned mobile body B.
The unmanned moving body B can travel autonomously and is controlled by the vehicle control computer 10 and the autonomous movement computer 30 connected to the vehicle control computer 10 via the LAN 11 (see FIG. 3).

図3は、無人移動体Bの制御機器のブロック図である。
無人移動体Bは、その前方の画像を撮影する遠隔操縦用カメラ14を有する。
すなわち図3において、車両制御用コンピュータ10の入力側には、アンテナ12と接続する無線LAN13及び遠隔操縦用カメラ14が入出力回路15を介して接続されていると共に、位置情報取得用のGPS16と、姿勢制御用のバーチカルジャイロ17と、移動速度測定用の車速パルス18がシリアル回線を介して接続されている。
FIG. 3 is a block diagram of a control device of the unmanned mobile unit B.
The unmanned mobile body B has a remote control camera 14 that captures an image in front of it.
That is, in FIG. 3, a wireless LAN 13 connected to the antenna 12 and a remote control camera 14 are connected to the input side of the vehicle control computer 10 via the input / output circuit 15, and the GPS 16 for acquiring position information A vertical gyro 17 for posture control and a vehicle speed pulse 18 for measuring a moving speed are connected via a serial line.

また、車両制御用コンピュータ10の出力側には、モータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23が接続されており、これらのアクチュエータ22,23と車輪24(図2参照)とで駆動ユニット20を構成している。   A steering actuator 22 and a brake / accelerator actuator 23 are connected to the output side of the vehicle control computer 10 via a motor driver 21, and these actuators 22, 23 and wheels 24 (see FIG. 2). The drive unit 20 is constituted by these.

車両制御用コンピュータ10は、GPS16やバーチカルジャイロ17で取得した各種情報を無線LAN13及びアンテナ12を介して遠隔操縦装置Aに送信する機能を有している。車両制御用コンピュータ10は、さらに遠隔操縦装置Aから送信される操作情報に基づいて、モータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23を作動、停止させる機能を有している。
Vehicle control computer 10 has a function of transmitting to the remote control apparatus A via the GPS16 and various kinds of information-free lines LAN13 and antenna 12 acquired in vertical gyro 17. The vehicle control computer 10 further has a function of operating and stopping the steering actuator 22 and the brake / accelerator actuator 23 via the motor driver 21 based on the operation information transmitted from the remote control device A. .

一方、自律移動用コンピュータ30の入力側には、近距離情報取得に適したレーザセンサ31と、遠距離で且つ広角情報取得に適した自律移動用カメラ32,33が接続されており、この自律移動用コンピュータ30は、取得した近距離情報及び遠距離情報に基づいて、走行可能な経路及び速度を算出し、操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23を作動させて無人移動体Bに自律走行を行わせる。   On the other hand, on the input side of the computer 30 for autonomous movement, a laser sensor 31 suitable for short-range information acquisition and autonomous movement cameras 32 and 33 suitable for long-distance information acquisition are connected. The moving computer 30 calculates a travelable route and speed based on the acquired short distance information and long distance information, and operates the steering actuator 22 and the brake / accelerator actuator 23 to autonomously move the unmanned moving body B. Let it run.

この例において、遠隔操縦用カメラ14から取得した画像データは、入出力回路15を介して車両制御用コンピュータ10に入力されてデータ圧縮処理された後に、無線LAN13及びアンテナ12を介して遠隔操縦装置Aに送信される。
なお、画像データを、車両制御用コンピュータ10を介さずに遠隔操縦用カメラ14から直接送信するようにしてもよい。
In this example, the image data acquired from the remote control camera 14 is input to the vehicle control computer 10 via the input / output circuit 15 and subjected to data compression processing, and then the remote control device via the wireless LAN 13 and the antenna 12. Sent to A.
The image data may be transmitted directly from the remote control camera 14 without using the vehicle control computer 10.

図1において、遠隔操縦装置Aは、遠隔操縦用カメラ14の画像を表示する表示部40とマーカー移動手段50とを有する。   In FIG. 1, the remote control device A includes a display unit 40 that displays an image of the remote control camera 14 and a marker moving unit 50.

遠隔操縦装置Aは、さらに、車両制御用コンピュータ10及び自律移動用コンピュータ30とデータのやり取りをする制御部60を具備している。また、表示部40は、図示しないCPUやキーボード61やアンテナ62と共に制御部60に組み込まれている。
Remote control apparatus A is further provided with a control unit 60 for the exchange of vehicle control computer 10 and the autonomous mobile computer 30 and the data. The display unit 40 is incorporated in the control unit 60 together with a CPU, a keyboard 61, and an antenna 62 (not shown).

マーカー移動手段50は、片手で方向を指示できる手動操作装置であり、例えばジョイスティックやハンドルである。
マーカー移動手段50は、操作しない状態では、中立位置に復帰し、直進方向を保持するようになっているのがよい。なお、マーカー移動手段50は、これに限定されず、操作しない状態で、その直前の方向を保持してもよい。
この例で、マーカー移動手段50は、制御部60にキーボード61と共に組み込まれている。なお、マーカー移動手段50を制御部60から分離し、制御部60との間で各種情報の送受信を行うように構成してもよい。
The marker moving means 50 is a manual operation device that can indicate a direction with one hand, and is, for example, a joystick or a handle.
When the marker moving means 50 is not operated, it is preferable that the marker moving means 50 returns to the neutral position and maintains the straight traveling direction. In addition, the marker moving means 50 is not limited to this, You may hold | maintain the direction just before it in the state which is not operated.
In this example, the marker moving means 50 is incorporated in the control unit 60 together with the keyboard 61. Note that the marker moving unit 50 may be separated from the control unit 60 and various information may be transmitted to and received from the control unit 60.

表示部40は、無人移動体Bに搭載された遠隔操縦用カメラ14の画像を表示すると共に、無人移動体Bが向かうべき目標位置を示すマーカーMを表示する。
マーカーMは、表示部40上の無人移動体Bの現在位置Sからその移動方向に離れた位置に表示される。好ましくは、現在位置SとマーカーMとの表示部40上の間隔Lは、無人移動体Bの移動速度に比例する。なお、間隔Lを固定してもよい。
The display unit 40 displays an image of the remote control camera 14 mounted on the unmanned mobile body B, and displays a marker M indicating a target position to which the unmanned mobile body B should go.
The marker M is displayed at a position away from the current position S of the unmanned moving body B on the display unit 40 in the moving direction. Preferably, the interval L on the display unit 40 between the current position S and the marker M is proportional to the moving speed of the unmanned moving body B. The interval L may be fixed.

マーカー移動手段50は、マーカーMを表示部40上で移動可能である。
具体的には、図1において、マーカー移動手段50がジョイスティックである場合、ジョイスティックを左右に傾けることより、現在位置SとマーカーMの間隔Lを保持したまま、マーカーMを左右に移動させることができる。現在位置SからマーカーMに向かう方向が、無人移動体Bが向かうべき移動方向である。
同様に、マーカー移動手段50がハンドルである場合、ハンドルを左右に回転することにより、現在位置SとマーカーMの間隔Lを保持したまま、マーカーMを左右に移動させることができる。
The marker moving means 50 can move the marker M on the display unit 40.
Specifically, in FIG. 1, when the marker moving means 50 is a joystick, and more tilting the joystick to the left or right, while keeping the distance L of the current position S and the marker M, moving the marker M to the left and right Can do. The direction from the current position S toward the marker M is the direction in which the unmanned mobile body B should go.
Similarly, when the marker moving means 50 is a handle, the marker M can be moved to the left and right while maintaining the distance L between the current position S and the marker M by rotating the handle to the left and right.

無人移動体B又は遠隔操縦装置Aは、無人移動体B側の世界座標系と遠隔操縦装置A側の画像座標系との間でリアルタイムに座標変換する座標変換機能F1を有する。
この例で、遠隔操縦装置Aは、座標変換機能F1により、表示部40上のマーカーMの位置を、遠隔操縦装置Aの画像座標系から無人移動体Bの世界座標系に変換し、変換後の位置座標を無人移動体Bが向かうべき目標位置として所定の周期で無人移動体Bの車両制御用コンピュータ10に送信する。所定の周期は、例えば制御サイクルであり、実質的にリアルタイムであることが好ましい。
The unmanned vehicle B or the remote control device A has a coordinate conversion function F1 that performs coordinate conversion in real time between the world coordinate system on the unmanned mobile device B side and the image coordinate system on the remote control device A side.
In this example, the remote control device A converts the position of the marker M on the display unit 40 from the image coordinate system of the remote control device A to the world coordinate system of the unmanned moving body B by the coordinate conversion function F1, and after the conversion Are transmitted to the vehicle control computer 10 of the unmanned moving body B at a predetermined cycle as a target position to which the unmanned moving body B should go. The predetermined period is, for example, a control cycle, and is preferably substantially real time.

この例において同様に、無人移動体Bに搭載された車両制御用コンピュータ10も、座標変換機能F1を有しており、遠隔操縦装置Aの表示部40の画像上で指示した画像座標系によるマーカーMの位置を世界座標系に変換し、この変換後の世界座標系による位置座標に基づいて、モータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23を作動させ、世界座標系に変換された目標位置に向かって無人移動体Bを走行させるようになっている。   Similarly, in this example, the vehicle control computer 10 mounted on the unmanned moving body B also has a coordinate conversion function F1, and is a marker based on the image coordinate system indicated on the image of the display unit 40 of the remote control device A. The position of M is converted into the world coordinate system, and the steering actuator 22 and the brake / accelerator actuator 23 are operated via the motor driver 21 based on the position coordinates in the world coordinate system after the conversion, so that the world coordinate system is obtained. The unmanned mobile body B is made to travel toward the converted target position.

さらに、車両制御用コンピュータ10は、座標変換機能F1により、無人移動体B側のレーザセンサ31及び自律移動用カメラ32,33で得た世界座標系における位置情報を遠隔操縦装置Aの表示部40の画像座標系に変換して、遠隔操縦装置Aに時々刻々伝えるようになっている。   Further, the vehicle control computer 10 uses the coordinate conversion function F1 to display position information in the world coordinate system obtained by the laser sensor 31 on the unmanned moving body B side and the cameras 32 and 33 for autonomous movement in the display unit 40 of the remote control device A. It is converted to the image coordinate system and is transmitted to the remote control device A every moment.

図4は、無人移動体Bの制御方法に採用される座標変換の概念図である。
図4に示すように、無人移動体Bの向きを軸とした座標系(X:進行方向,Y:左,Z:上)の点(X,Y,Z)、若しくは鳥瞰地図(X,Y,0)上で観測されたデータが、表示部40の画像上のどの画素(x,y)に相当するかは、特許文献2に開示された対応画素計算式で求めることができる。
FIG. 4 is a conceptual diagram of coordinate transformation adopted in the control method of the unmanned mobile body B.
As shown in FIG. 4, a point (X, Y, Z) in a coordinate system (X: traveling direction, Y: left, Z: up) with the direction of the unmanned moving body B as an axis, or a bird's-eye view map (X, Y , 0) which pixel (x, y) on the image of the display unit 40 corresponds to the data observed on the display unit 40 can be obtained by a corresponding pixel calculation formula disclosed in Patent Document 2.

上述した本発明の方法によれば、図1に示すように、マーカー移動手段50により遠隔操縦装置Aの表示部40上でマーカーMを移動することにより、表示部40上のマーカーMの位置に相当する世界座標系における目標位置に向かって無人移動体Bを移動させることができる。
マーカー移動手段50は、表示部40上でマーカーMを移動する操作のみであるため、操作量が減ることにより、操縦が容易になる。
また、マーカー移動手段50を操作しない場合には、直進方向(又はその直前の方向)を保持し、マーカーMを連続的に表示して同一の方向に継続して移動させることができる。
According to the method of the present invention described above, the marker M is moved on the display unit 40 of the remote control device A by the marker moving means 50 as shown in FIG. The unmanned moving body B can be moved toward the target position in the corresponding world coordinate system.
Since the marker moving means 50 is only an operation of moving the marker M on the display unit 40, maneuvering is facilitated by reducing the operation amount.
Further, when the marker moving means 50 is not operated, the straight traveling direction (or the immediately preceding direction) is maintained, and the marker M can be continuously displayed and moved continuously in the same direction.

図5は、無人移動体Bの車両制御用コンピュータ10が有する機能を示すブロック図である。
車両制御用コンピュータ10は、図5に示すように、上述した座標変換機能F1に加えて、自律移動機能F2、エリア抽出機能F3、障害物回避機能F4、及び分岐路認識機能F5を有している。
FIG. 5 is a block diagram illustrating functions of the vehicle control computer 10 of the unmanned mobile body B.
As shown in FIG. 5, the vehicle control computer 10 has an autonomous movement function F2, an area extraction function F3, an obstacle avoidance function F4, and a branch path recognition function F5 in addition to the coordinate conversion function F1 described above. Yes.

自律移動機能F2は、表示部40上のマーカーMの位置に相当する世界座標系における目標位置に向かって無人移動体Bを自律的に移動させる機能である。
エリア抽出機能F3は、レーザセンサ31及び自律移動用カメラ32,33で取得した測距データから移動領域内の移動可能エリアを抽出する機能である。
障害物回避機能F4は、無人移動体Bの現在位置Sと目標位置との間に、障害物が存在する場合、障害物を回避して目標位置に向かって移動する機能である。
分岐路認識機能F5は、エリア抽出機能F3と障害物回避機能F4により、分岐路を認識し、分岐路を認識した場合、目標位置に向かう分岐路方向を自律的に選択して移動する機能である。
The autonomous movement function F2 is a function for autonomously moving the unmanned moving body B toward the target position in the world coordinate system corresponding to the position of the marker M on the display unit 40.
The area extraction function F3 is a function for extracting a movable area in the movement area from the distance measurement data acquired by the laser sensor 31 and the autonomous movement cameras 32 and 33.
The obstacle avoidance function F4 is a function of avoiding an obstacle and moving toward the target position when an obstacle exists between the current position S and the target position of the unmanned mobile body B.
The branch road recognition function F5 is a function that recognizes a branch road by the area extraction function F3 and the obstacle avoidance function F4, and automatically moves the branch road direction toward the target position when the branch road is recognized. is there.

なおその他に、経路計画機能、速度計画機能、及び接近距離判定機能を備えることが好ましい。   In addition, it is preferable to have a route planning function, a speed planning function, and an approach distance determination function.

図6は、障害物回避機能F4と分岐路認識機能F5を示す説明図である。この図において、(A)は、無人移動体Bを直進させる場合、(B)は無人移動体Bを障害物方向、或いは分岐路方向に移動させる場合を示している。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the obstacle avoidance function F4 and the branch path recognition function F5. In this figure, (A) shows a case where the unmanned mobile body B is moved straight, and (B) shows a case where the unmanned mobile body B is moved in the direction of an obstacle or a branch path.

本発明の制御方法は、世界座標系において無人移動体Bの現在位置Sと目標位置との間に、図6(B)に示すように、障害物(この場合、建物の外壁)が存在する場合、無人移動体Bの障害物回避機能F4により障害物を回避して目標位置に向かって無人移動体Bが移動するようになっている。
この制御方法により、表示部40上のマーカーMの位置を誤って障害物と干渉する位置に操作しても、障害物回避機能F4により障害物を回避して無人移動体Bを移動させることができる。
In the control method of the present invention, an obstacle (in this case, the outer wall of a building) exists between the current position S and the target position of the unmanned moving body B in the world coordinate system, as shown in FIG. In this case, the unmanned moving body B moves toward the target position while avoiding the obstacle by the obstacle avoiding function F4 of the unmanned moving body B.
By this control method, even if the position of the marker M on the display unit 40 is erroneously operated to a position where it interferes with the obstacle, the obstacle avoidance function F4 can avoid the obstacle and move the unmanned mobile body B. it can.

また、エリア抽出機能F3と障害物回避機能F4とを併せて有することにより、分岐路を認識する機能(分岐路認識機能F5)を有することになる。具体的には、移動領域内の、例えば、道路に引かれた白線や停止線等の特徴物、及び、道路内外の障害物の情報をレーザセンサ31及び自律移動用カメラ32,33によって取得し、エリア抽出機能F3及び障害物回避機能F4の両機能によって、通行可能な部分とそれ以外の部分とを分別処理することで、分岐路を認識し得ることとなる。
なお、地図情報が利用可能な場合には、GPS16より得られた自己位置情報と地図情報を照合することでも、分岐路を認識し得る。
Further, by having both the area extraction function F3 and the obstacle avoidance function F4, a function of recognizing a branch path (branch path recognition function F5) is provided. Specifically, for example, information on features in the moving area such as white lines and stop lines drawn on the road, and obstacles inside and outside the road are acquired by the laser sensor 31 and the autonomous movement cameras 32 and 33. By using both the area extraction function F3 and the obstacle avoidance function F4, the branching path can be recognized by separating the passable part and the other part.
When map information is available, the branch path can be recognized by comparing the self-location information obtained from the GPS 16 with the map information.

本発明の制御方法は、図6(B)に示すように、表示部40上のマーカーMの位置を分岐路方向に移動することにより、無人移動体Bが分岐路を事前に認識していない場合でも、無人移動体Bは障害物回避機能F4により障害物を回避して目標位置に向かって移動し、さらに世界座標系において無人移動体Bの分岐路認識機能F5により分岐路を認識した場合、目標位置に向かう分岐路方向を自律的に選択して移動するようになっている。   In the control method of the present invention, as shown in FIG. 6B, the unmanned moving body B does not recognize the branch path in advance by moving the position of the marker M on the display unit 40 in the branch path direction. Even if the unmanned moving body B avoids the obstacle by the obstacle avoiding function F4 and moves toward the target position, and further recognizes the branch path by the branch path recognition function F5 of the unmanned moving body B in the world coordinate system. In addition, the direction of the branch road toward the target position is autonomously selected and moved.

この制御方法により、無人移動体Bが分岐路を事前に認識できなかった場合でも、分岐路でそれを認識し目標位置のある方向に無人移動体Bを進ませることができる。   With this control method, even when the unmanned mobile body B cannot recognize the branch path in advance, it can recognize the branch path and advance the unmanned mobile body B in the direction of the target position.

上述した本発明の方法によれば、マーカー移動手段50により遠隔操縦装置Aの表示部40上でマーカーMを移動することにより、表示部40上のマーカーMの位置に相当する世界座標系における目標位置を連続的に指示し、目標位置に向かって無人移動体Bを移動させることができる。
マーカー移動手段50(例えばジョイスティック)の操作は、表示部40上でマーカーMを移動する操作のみであるため、操作量が減ることにより、操縦が容易になる。
また、無人移動体Bが分岐路を事前に認識できなかった場合でも、分岐路でそれを認識し目標位置のある方向に無人移動体Bを進ませることができる。
さらに、道が存在しない平原などでも、マーカーMで無人移動体Bが向かうべき目標位置を示すことができ、適切な行動指示ができる。
According to the above-described method of the present invention, the marker moving means 50 moves the marker M on the display unit 40 of the remote control device A, so that the target in the world coordinate system corresponding to the position of the marker M on the display unit 40 is obtained. The position can be continuously indicated, and the unmanned moving body B can be moved toward the target position.
Since the operation of the marker moving means 50 (for example, joystick) is only an operation of moving the marker M on the display unit 40, maneuvering is facilitated by reducing the operation amount.
Further, even when the unmanned mobile body B cannot recognize the branch road in advance, it can recognize it on the branch road and advance the unmanned mobile body B in the direction of the target position.
Furthermore, even on a plain where there is no road, the marker M can indicate the target position to which the unmanned mobile body B should head, and appropriate action instructions can be given.

なお、上述した無人移動体Bは、自律歩行するロボット、自律飛行する航空機、遠隔操縦するロボットや航空機であってもよい。   The unmanned moving body B described above may be a robot that autonomously walks, an aircraft that autonomously flies, a robot that remotely controls, or an aircraft.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, is shown by description of a claim, and also includes all the changes within the meaning and range equivalent to description of a claim.

A 遠隔操縦装置、B 無人移動体、
S 現在位置、M マーカー、
10 車両制御用コンピュータ、
11 LAN、12 アンテナ、13 無線LAN、
14 遠隔操縦用カメラ、15 入出力回路、16 GPS、
17 バーチカルジャイロ、18 車速パルス、
20 駆動ユニット、
21 モータドライバ、22 操舵用アクチュエータ、
23 ブレーキ/アクセル用アクチュエータ、24 車輪、
30 自律移動用コンピュータ、
31 レーザセンサ、32,33 自律移動用カメラ、
40 表示部、
50 マーカー移動手段(ジョイスティック、ハンドル)、
60 制御部、61 キーボード、62 アンテナ
A remote control device, B unmanned vehicle,
S current position, M marker,
10 vehicle control computer,
11 LAN, 12 antenna, 13 wireless LAN,
14 remote control camera, 15 input / output circuit, 16 GPS,
17 vertical gyros, 18 speed pulses,
20 drive unit,
21 motor driver, 22 steering actuator,
23 Brake / accelerator actuators, 24 wheels,
30 Autonomous mobile computer,
31 Laser sensor, 32, 33 Camera for autonomous movement,
40 display section,
50 Marker moving means (joystick, handle),
60 control unit, 61 keyboard, 62 antenna

Claims (5)

無人移動体を遠隔操縦装置により遠隔操縦する無人移動体の制御方法であって、
無人移動体は、その前方の画像を撮影する遠隔操縦用カメラを有し、
遠隔操縦装置は、遠隔操縦用カメラの前記画像を表示する表示部と、マーカー移動手段とを有し、
前記表示部は、無人移動体が向かう目標位置を示すマーカーを表示し、
前記マーカーは、表示部上の無人移動体の現在位置からその移動方向に離れた位置に表示され、現在位置と前記マーカーとの表示部上の間隔は、無人移動体の移動速度に比例し、
マーカー移動手段は、前記マーカーを表示部上で移動可能であり、
マーカー移動手段により表示部上で前記マーカーを移動することにより、表示部上の前記マーカーの位置に相当する世界座標系における目標位置に向かって無人移動体を移動させる、ことを特徴とする無人移動体の制御方法。
A method for controlling an unmanned mobile body in which an unmanned mobile body is remotely controlled by a remote control device,
The unmanned mobile body has a remote control camera that captures an image in front of it.
The remote control device includes a display unit that displays the image of the remote control camera, and marker moving means,
The display unit displays a marker indicating a target position to which the unmanned mobile body is headed,
The marker is displayed at a position away from the current position of the unmanned moving object on the display unit in the moving direction, and the interval on the display unit between the current position and the marker is proportional to the moving speed of the unmanned moving object,
The marker moving means is capable of moving the marker on the display unit,
By moving the marker on the display unit by the marker moving means, unmanned moving, characterized in that, to move the unmanned movable body toward the target position in the world coordinate system corresponding to the position of the marker on the display unit How to control the body.
前記無人移動体又は遠隔操縦装置は、無人移動体側の世界座標系と遠隔操縦装置側の画像座標系との間でリアルタイムに座標変換する座標変換機能を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の無人移動体の制御方法。   The unmanned mobile body or the remote control device has a coordinate conversion function for performing coordinate conversion in real time between a world coordinate system on the unmanned mobile body side and an image coordinate system on the remote control device side. The control method of the unmanned mobile object described. 前記無人移動体は、その現在位置と目標位置との間に障害物が存在する場合、障害物を回避して目標位置に向かって移動する障害物回避機能を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の無人移動体の制御方法。   The unmanned moving body has an obstacle avoidance function of avoiding an obstacle and moving toward the target position when an obstacle exists between the current position and the target position. The control method of the unmanned mobile body according to 1. 前記無人移動体は、分岐路を認識した場合、目標位置に向かう分岐路方向を自律的に選択して移動する分岐路認識機能を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の無人移動体の制御方法。   2. The unmanned mobile body according to claim 1, wherein when the unmanned mobile body recognizes a branch road, the unmanned mobile body has a branch road recognition function that autonomously selects and moves the branch road direction toward the target position. Control method. 前記マーカー移動手段は、方向を指示できるジョイスティック又はハンドルである、ことを特徴とする請求項1に記載の無人移動体の制御方法。
The method for controlling an unmanned mobile body according to claim 1, wherein the marker moving means is a joystick or a handle that can indicate a direction.
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